实验一
元件伏安特性测量
第1章 · 元件与电路模型
目的：掌握伏安特性的逐点测量方法；用数据区分线性电阻与非线性元件（二极管），理解"特性曲线"是元件的"身份证"。
仪器：直流稳压电源、数字万用表、电阻、二极管、面包板。
仿真预演：在仿真实验台搭建"电压源 → 限流电阻 → 二极管"，从小到大调节电压，观察电流在导通电压附近的急剧变化。
- 电压从 0 V 缓慢上调，逐点记录 u、i，绘制伏安曲线；
- 二极管正向实验必须串联限流电阻，防止电流过大烧毁器件；
- 对同一电路分别用电阻、二极管重复测量，对比两组曲线。
思考：二极管曲线在约 0.6–0.7 V 处"拐弯"，为什么？如果把限流电阻短路，会发生什么？
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实验二
基尔霍夫定律验证
第2章 · 电路分析方法
目的：通过实测验证 KCL 与 KVL；掌握电压、电流的正确测量方法与参考方向的记录习惯。
仪器：直流稳压电源、数字万用表、若干电阻、面包板。
仿真预演：搭建两网孔直流电阻网络，查看任一节点电流代数和、任一回路电压代数和是否为零。
- 先在电路图上标定各支路电流、电压的参考方向，测量值必须带符号记录；
- 电流表串联接入支路，电压表并联在元件两端，注意表笔极性；
- 对两个节点、两个独立回路分别列表验证 ΣI=0、ΣU=0。
思考：实测结果一般不为严格零，误差主要来自哪里？电流表内阻串入支路后对被测电流本身有何影响？
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实验三
戴维南定理与最大功率传输
第3章 · 电路定理
目的：测量有源二端网络的开路电压与等效内阻，验证戴维南等效的正确性；验证负载获得最大功率的条件。
仪器：直流稳压电源、数字万用表、电位器（可调负载）、面包板。
仿真预演：在仿真中测端口开路电压，再扫描负载电阻，绘制功率–负载曲线，找到峰值位置。
- 断开负载，测开路电压 UOC；
- 用"开路电压 ÷ 短路电流"法估算等效内阻 Rth（须串保护电阻，防止短路电流过大）；
- 接入电位器，从大到小扫描负载，记录 u、i 并计算 P = u·i；
- 验证 P 在 RL = Rth 处最大，且最大功率 Pmax = UOC²/(4Rth)。
思考：为什么有些电路不能直接短接测短路电流？还可以用什么方法测 Rth（提示：半电压法）？
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实验四
二极管限幅电路的波形观察
第4章 · 非线性电阻电路
目的：用示波器观察非线性元件对波形的"改造"作用，理解为什么非线性电路不能简单套用叠加思想。
仪器：信号发生器（正弦输出）、双踪示波器、二极管、电阻、面包板。
仿真预演：在仿真中加正弦激励，观察输出波形的削波位置与二极管导通电压的关系。
- 双踪示波器同时接输入与输出，注意探头接地端选择；
- 增大输入幅度，观察输出被"削平"的电平位置，记录削波电平；
- 将二极管反接，对比输出波形的变化。
思考：削波电平为什么接近 ±0.7 V 而不是 0 V？这与二极管的什么特性有关？
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实验五
MOSFET 放大器的偏置与工作点
第5章 · 放大电路（5.2）
目的：理解"偏置决定工作点、工作点决定放大品质"；测量静态工作点 Q，观察截止失真与饱和失真。
仪器：直流稳压电源、信号发生器、双踪示波器、数字万用表、MOSFET、电阻电容。
仿真预演：使用平台的 FET 器件虚拟仿真，调节栅源电压观察输出特性曲线上的 Q 点移动，先在"图上"找到合适的工作区，再进实验室实测。
- 先静态：断开信号源，用万用表直流挡测 VGS、VDS，与理论 Q 点对照；
- 后动态：加入小幅正弦信号，观察输出波形是否完整；
- 增大输入幅度，观察输出削顶或削底，判断属于饱和失真还是截止失真；
- 微调偏置电阻，让 Q 点落在放大区内合适位置。
思考：Q 点偏低时波形在哪一侧失真？为什么说"没有合适的直流偏置，就没有正常的交流放大"？
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实验六
运算放大器应用电路
第5章 · 运放与负反馈（5.3）
目的：搭建反相比例、同相比例与反相加法器电路；用"虚短、虚断"预估增益，并用实测检验。
仪器：双路直流稳压电源（正负供电）、信号发生器、双踪示波器、集成运放、电阻。
仿真预演：在仿真台验证 uo = −(Rf/R1)·ui，改变反馈电阻观察增益变化。
- 先接好正负电源与去耦电容，确认供电极性无误再插入运放；
- 输入 1 kHz 小幅正弦信号，用示波器同屏观察输入、输出；
- 实测增益与 Rf/R1 理论值比较；增大输入观察输出饱和电平；
- 改接反相加法器，验证两路信号的加权求和。
思考：实测增益与理论值的偏差来自哪些因素（有限开环增益、电阻精度、运放带宽）？为什么输出永远到不了电源轨？
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实验七
一阶 RC 电路的暂态响应
第6章 · 动态电路
目的：用方波激励观察电容充放电的完整过程；从波形上测定时间常数 τ，验证 τ = RC。
仪器：信号发生器（方波输出）、双踪示波器、电阻、电容、面包板。
仿真预演：在仿真台做暂态分析，改变 R 或 C 观察波形"变缓变陡"，对照 τ 的定义。
- 选方波频率使半周期远大于 5τ，屏上可看到完整的充电/放电指数段；
- 在上升沿读取电压到达终值 63.2% 处对应的时间，即实测 τ；
- 更换 R 或 C，重复测量，验证 τ 与 R、C 成正比；
- 提高方波频率使半周期小于 5τ，观察波形趋向"积分"形状。
思考：为什么每过一个 τ，电压走完剩余变化的 63.2%？示波器探头的输入电容会对 τ 测量带来多大影响？
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实验八
RLC 谐振与滤波器频率特性
第7章 · 正弦稳态与频域
目的：测量 RLC 串联电路的幅频特性与谐振频率 f₀，理解品质因数 Q；测量一阶 RC 低通滤波器的 −3 dB 截止频率。
仪器：信号发生器、双踪示波器、电阻、电感、电容。
仿真预演：在仿真台做交流（AC）分析，观察幅频曲线的谐振峰与低通滚降，记下理论 f₀ 与截止频率。
- 保持信号源输出幅度恒定，从低到高逐点改变频率，记录响应幅度；
- 找出谐振点 f₀ = 1/(2π√LC)，比较谐振时电容电压与信号源电压的大小；
- 改接一阶 RC 低通，扫频找出输出下降 3 dB 的截止频率 f_c = 1/(2πRC)；
- 改变 R 观察谐振曲线"变尖变钝"，理解 Q 的高低。
思考：为什么谐振时电容（电感）上的电压会远大于信号源电压？这在工程上是"好事"还是"隐患"？
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